2017計算機三級考試網絡技術第八章知識點彙總

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組播的概念和特點

單播(Unicast)：是現在通常所採用的傳播方式，基本特點是一對一地傳輸數據。

廣播(Broadcast)：是由路由器或交換機將同一信息包無條件地發往每一條分支路徑，由接收方自行決定是接收還是丟棄。

組播(Multicast)：允許一個或者多個發送方發送單一數據包到多個接收方的網絡傳輸方式。原理是不論組成員的數量是多少，數據源只發送一次數據報，且組播採用組播地址尋址。

2.組播技術基礎

(1)IP組播地址

IPv4的地址類型有5種，分別是A、B、C、 D、E。其中A、B、C為單播地址，D為組播地址，E為保留地址。組播地址的範圍為：

～。

(2)組播的相關協議

根據協議的作用範圍，組播協議分為：主機和路由器之間的協議，即組播組管理協議以及路由器和路由器之間的協議，主要是各種路由協議。目前，組管理協議包括：Internet組管理協議(Intemet Group Management Protocol，IGMP)和 Cisco專用的組管理協議(CGMP)。

組播路由協議又分為域內組播路由協議和域間組播路由協議。

①IP組播管理協議。

組管理協議(IGMP)運行於主機與主機直接相連的組播路由器之間。

IP組播管理協議實現的功能：一方面，主機通知本地路由器希望加入並接收某個特定組播組的信息;另一方面，路由器通過IGMP協議週期性地查詢局域網內某個已知組的成員是否處於活動狀態，實現所連網絡成員關係的收集與維護。

②IP組播路由協議。

組播路由協議建立和維護路由表，是IP組播協議體系中最核心的功能。

IP組播管理協議由源地址、組地址、入接口列表和出接口列表組成。一個組播數據包只有當匹配源地址和組地址，且從入接口到達時，才算是完全匹配一條路由。

組播路由協議分為：域內組播路由協議和域間組播路由協議。

域內組播路由協議分為：密集模式和稀疏模式。

目前，網絡上使用較多的域內組播路由協議有DCMRP、MOSPF和PIM協議。

域間組播路由協議主要包括：多協議邊界網關協議(MBGP)和組播源發現協議(MSDP)。

1.什麼是P2P網絡

P2P網絡可以簡單地定義成通過直接交換來共享計算機資源和服務。在P2P網絡中，成千上萬台計算機都處於對等的地位，整個網絡不依賴於專用的集中服務器。每一台計算機都能充當網絡服務的請求者，又能對其他計算機的請求作出響應，提供資源和服務。

P2P是Peer to Peer(表示地位、能力上同等、同事或夥伴的意思)的簡稱。P2P也可以理解為端對端的意思，或稱為對等網。

2.P2P網絡的基本結構

P2P網絡存在4種主要的結構類型。

(1)以Napster為代表的集中目錄式服務

在這種形式中有一箇中心服務器來負責記錄共享信息以及回答對這些信息的查詢。利用集中式拓撲結構的P2P系統被稱為第一代P2P系統，其代表軟件是Napster和Maze。

(2)以Gnutella為代表的分佈式非結構化P2P網絡結構

這種結構採用隨機圖的組織方式形成一個鬆散的網絡。採用分佈式非結構化拓撲結構的P2P即時通信軟件的代表有Gnutella、Shareaza、Lime Wire和BearShare。

(3)以Pastry、Tapestry、Chord、CAM為代表的分佈式結構化P2P網絡結構

這種結構基於分佈式散列表(Distributed Hash Table，DHT)的分佈式發現和路由算法。這類結構的P2P網絡重點研究的是如何有效地查找信息，最新的成果是基於分佈式散列表(DHT)的分佈式發現和路由算法。採用這種結構的P2P網絡系統有Pastry、Tapestry、Chord和CAN。

(4)以Skype、eDonkey、BitTorent、PPLive

為代表的混合式P2P網絡結構

混合式P2P網絡在分佈式模式的基礎上，結合了集中式和分佈式拓撲結構的優點，將用户結點按能力進行分類，使某些結點擔任特殊的任務。目前採用此類結構的P2P網絡系統有Slcype、 Kazaa、eDonkey、BitTorent和PPLive。

混合式P2P網絡包括3種結點：用户結點、搜索結點和索引結點。在第三代P2P的軟件體系結構中，採用了混合式結構的P2P形式，其關鍵之一是引入索引結點，關鍵之二是引入搜索結點。

3.P2P網絡的應用

P2P廣泛應用於以下幾大領域：

①分佈式科學計算。②文件共享。③協同工作。④分佈式搜索引擎。⑤流媒體直播。

1.即時通信系統概述

1996年11月，以色列Mirabils公司推出了世界上第一個即時通信軟件，即“網絡尋呼機ICQ(I Seek You)”，宣告了“即時通信”這一概念的誕生。近年來，即時通信(Instant Messaging， IM)已成為繼電子郵件後又一主流通信方式。

目前，我國使用較多的IM軟件有OlCQ(即 QQ)軟件、網易泡泡、新浪UC等，而國外知名的即時通信軟件有MSN Messenger和Yahoo Messenger等。

即時通信是一種基於Internet的通信服務，它提供近實時的信息交換和用户狀態跟蹤。

RFC2778在2000年正式為即時通信系統勾勒出了模型。在RFC2778中，即時消息系統被定義為：允許用户相互訂閲並獲取彼此的狀態變更信息，以便用户間互相收發短信息。

2.基礎通信模式

即時通信系統一般採用兩種通信模式：客户機朋艮務器模式和客户機/客户機模式。主流的IM軟件在傳輸文本消息時大多使用客户機/服務器模式，而文件傳輸等大數據量業務使用的是客户機/客户機模式。

(1)P2P通信模式

在即時通信系統中體現為消息交換時不通過服務器進行處理。

(2)中轉通信模式

一個客户端與另一個客户端進行消息交換時，需要通過中轉消息服務器。

3.即時通信實例

QQ的聊天通信信息是加密的。其聊天有以下兩種方式：

①客户之間直接建立TCP或UDP連接進行聊天。

②採用服務器轉發的方式實現即時消息傳輸。客户端分別與服務器之間建立和維持 TCP/UDP連接。

QQ的文件傳輸是通過直接建立TCP/UDP連接傳送數據文件。

4.即時通信的通信協議

目前，很多即時通信系統都採用服務提供商自己設計開發的IM協議。這些IM通信協議主要有兩個代表：基於SIP協議框架的SIMPLE協議集和基於JABBER協議框架的XMPP協議集。

(1)SIP協議

SIP(Session Initiation Protocol)稱為會話初始化協議。是一個在IP網絡上實現實時通信的應用層的控制(信令)協議。

①SIP系統的基本組成。按邏輯功能區分， SIP系統由4種元素成：用户代理、代理服務器、重定向服務器和註冊服務器。

②SIP消息。SIP消息由一個起始行、消息頭、空行、消息體組成。SIP消息包括兩種類型：請求消息和響應消息。

請求消息包含：請求行、消息頭、空行和消息體。

響應消息包含：狀態行、消息頭、空行和消息體。

(2)SIMPLE

SIMPLE協議簇是由IETF的SIMPLE工作組制定。它通過對SIP協議進行擴展，使其支持IM服務。SIMPLE增加了MESSAGE、SUBSCRIBE、 NOTIFY方法支持即時通信。

(3)XMPP

XMPP是一種基於XML的即時通信協議， XMPP標準協議由4個RFC文檔組成：核心協議的RFC3920、負責即時通信的RFC3921、負責 XMPP與CPIM映射的RFC3922和負責安全的 RFC3923。

系統

IPTV(Internet Protocol Television，互聯網協議電視，簡稱為網絡電視)，是一種利用寬帶網的基礎設施，以家用電視機(或計算機)作為主要終端設備，集Internet、多媒體和通信等多種技術子一體，通過Internet協議(IP)，向家庭提供包括數字電視在內的多種交互式數字媒體服務的嶄新技術。

IPTV是一種利用寬帶網絡為用户提供交互式多媒體服務的業務，其主要特點就是：交互性和實時性。

IPTV可以提供的服務種類主要包括電視類服務、通信類服務以及各種增值服務。

①電視類服務：是指與電視服務相關的服務，如視頻點播、直播電視、時移電視等。

②通信類服務：主要是指基於IP的語音業務、即時通信業務和電視短信等。

③增值類服務：主要是指電視購物、互動廣告和在線遊戲等。

(1)視頻點播

VOD是視頻點播技術的簡稱，也稱為交互式電視點播系統。VOD視頻點播系統包括5個部分：節目製作中心、專業視頻服務器、視頻節目庫、 VOD管理服務器和客户端播放設備。

①節目製作中心：一般包含節目採集壓縮系統兼網絡廣播系統。音/視頻素材可以通過本中心壓縮成MEPG-1、MEPG-2、MEPG-4或RM等視頻格式。

②專業視頻服務器：是VOD的核心，由專門的硬件和軟件組成，充分利用實時技術向客户端播放設備傳輸數字視頻節目。

③視頻節目庫：是帶有RAID功能的大磁盤組，用於存儲節目。目前大多用磁盤陣列的方式進行存儲。

④VOD管理服務器：是終端進入視頻點播系統訪問的中轉站，以瀏覽器方式為用户提供登錄服務，並根據用户級別提供各類信息，如節目欄目、電影節目名稱、節目介紹和收費信息等。如果系統支持的用户併發數不大，可將管理服務器和視頻服務器合二為一。

⑤客户端播放設備：客户端可以由PC或由電視機+機頂盒(Set Top Box)組成。客户端主要有3種VOD系統，就近式點播電視(NVOD)、真實點播電視(TVOD)和交互式點播電視(IVOD)。

(2)直播電視

直播電視(Live Tv)是指類似無線電視、有線電視及衞星電視所提供的傳統電視服務。IPTV通過組播的方式實現直播電視的功能，藉助IP網絡來承載電視信號。直播電視是IPTV的關鍵業務之一。

傳統電視使用的是模擬傳輸，而IPTV的承載網是IP網絡，傳輸的是數字信號。編碼可以採用和視頻點播業務相同的方式，如MEPG-2、MEPG-4或WMV，今後可能會使用H.264技術。這些編碼技術都是壓縮編碼技術。

(3)時移電視

時移電視可以使用户不受節目播放時間的限制，用户可以看到以前播出的節目內容。時移電視和直播電視的基本原理相同，主要差別是傳輸方式的不同。直播電視採用組播方式，而時移電視是通過存儲電視媒體文件，採用點播方式來實現的。

系統的關鍵技術

IPTV的基本技術形態可以概括為：視頻數字化、傳輸IP化和播放流媒體化。它包括音/視頻編解碼技術、音/視頻服務器與存儲陣列技術、IP單播與組播技術、IPQoS技術、IP信令技術(如SIP技術)、內容分送網絡(CDN)技術、流媒體傳輸技術、數字版權管理(DRM)技術、IP機頂盒與 EPG技術以及用户管理與收費系統技術等。

一個端到端的IPTV系統一般具有節目採集、存儲與服務、節目傳送、用户終端設備和相關軟件5個功能部件。

(1)媒體內容分發技術

媒體內容分發(MCDN)技術是IPTV大規模應用的'重要技術保障。

(2)數字版權管理技術

數字版權管理(DRM)技術是IPTV實現產業化發展的必要技術條件之一。DRM主要採用數據加密、版權保護和數字水印。

(3)IPTv運營支撐管理系統

IPTV運營支撐管理系統是IPTV實現的核心管理系統。通過這個系統，可完成多項IPTV運營管理的工作。

VoIP俗稱IP電話，是利用IP網絡實現語音通信的一種先進通信手段，是基於IP網絡的語音傳輸技術。

實現方法

VoIP技術問世以來，技術上逐步成熟，已由最初的PC-to-PC發展到更實用的Phone-to-Phone，並逐步走入電信市場。

(1)PC-to-PC

早期的Internet Phone是此類產品的代表。

(2)PC-to-Phone

Net2Phone是此類產品的代表。

(3)Phone-to-Phone

系統組成

IP電話系統由4個基本組件組成：終端設備、網關、多點控制單元、網守。

①終端設備。終端設備是一個IP電話客户終端，可以是軟件，也可以是硬件。

②網關。網關是IP網絡和PSTN網絡之間的接口設備。

③多點控制單元。多點控制單元的功能在於利用IP網絡實現多點通信。

④網守。網守主要負責用户註冊和管理。

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Skype是由著名的Kazaa軟件的創始人Niklas推出的一款Intemet即時語音通信地址軟件，也是最流行的網絡電話軟件。Skype融合了VolP和P2P兩大技術。Skype具有網絡電話、實時傳信、網站瀏覽、語音視訊、檔案傳輸、搜尋用户等功能。

Skype具有以下特點：

①高清晰音質。理論上説，使用Skype可以聽到人類能聽到的所有聲音頻率，而普通電話只能聽到300～3000Hz的聲音。

②高度保密性。skype終端之間的消息都是發送前加密，發送後解密。加密使用最新的AES算法，密鑰使用RSA算法。

③免費多方通話。Skype支持最多5人的多方會議呼叫，且通話都是採用端到端的加密。 ④跨平台性。Skype提供不同操作系統的發行版本，如Windows、Linux以及Mac OS等。

1.搜索引擎的原理和組成

(1)搜索引擎的原理

搜索引擎的原理起源於傳統的信息全文檢索理論，即計算機程序通過掃描一篇文章中的所有詞，建立以詞為單位的排序文件，檢索程序根據檢索詞在每篇文章中出現的頻率和概率，對包含這些檢索詞的文章排序，最後輸出排序結果。

(2)全文搜索引擎功能模塊的組成

現在的全文搜索引擎一般由搜索器、索引器、檢索器和用户接口4個部分組成。

①搜索器。搜索器也稱為“蜘蛛”、“機器人”或“爬蟲”，實際上是一種基於Web的程序。搜索器在Internet上逐個訪問服務器來收集信息，它通過請求Web站點上的HTML網頁來採集該 HTML網頁，並建立一個網站的關鍵字列表。搜索器建立關鍵字列表的過程稱為網絡爬行。

②索引器。索引器的功能是理解搜索器所搜索的信息，從中抽取出索引項，用於表示文檔以及生成文檔庫的索引表。索引器可使用集中式索引算法或分佈式索引算法。索引算法對索引器的性能有很大的影響。一個搜索引擎的有效性在很大程度上取決於索引的質量。

③檢索器。檢索器的功能是根據用户查詢在索引庫中快速地檢索出文檔，進行文檔與查詢的相關度評價，對將要輸出的結果進行排序，並實現某種用户相關性的反饋機制。網頁檢索器是一個在Web服務器上運行的CGI(公共網關接口)程序。

④用户接口。用户接口的作用是輸入用户查詢，顯示查詢結果，提供用户相關性反饋機制。用户接口可以分為簡單接口和複雜接口兩種。

(3)目錄導航式搜索引擎和網頁搜索引擎的組成

目錄導航式搜索引擎的信息蒐集系統主要由人工完成，搜索引擎的標引專家依靠手工來搜尋不斷出現的新網站，給每個網站一個標題和大概描述，將其放入相應的類目體系中。在頁面上體現為每個類目路徑下排列着的相關網站，所以也稱為目錄導航。目錄導航式搜索引擎提供兩種查詢接口形式：一種是直接單擊目錄樹，另一種是關鍵字檢索。

le和百度搜索引擎

Google是目前世界上使用率和搜索精度最高的全文搜索引擎，百度則是全球最大的中文搜索引擎，兩者分別是國外、國內搜索引擎的領頭羊。

(l)Google的主要技術

Google成立於1998年，創始人為美國斯坦福大學計算機科學系的兩位博士。Google一詞由英文單詞googol變化而來，表示1後面有100個零的數字，顯示了Google搜索能力的強大。

Google的主要技術有以下幾點：

①網頁採集技術——分佈式爬行系統。該系統通常由一個URL服務器將URL列表提供給網絡爬行器(Google同時運行3個爬行器)。每個爬行器同時保持大約300個網絡連接。

②頁面等級技術(Page Rank)。Google是以Open Directory Project為類目基礎，開發了獨樹一幟的Page Rank技術。

③超文本匹配分析技術。超文本匹配分析技術是目前搜索引擎中最先進的檢索技術。

(2)百度的主要技術

百度()於1999年底在美國硅谷成立，創始人是北京大學的兩位畢業生李彥宏和徐勇。“百度”一詞來源於辛棄疾的名句“眾人尋他千百度”。

①智能性、可擴展搜索技術。

②智能化中文語言處理技術。

③分佈式結構化算法與容錯設計。

④智能化相關度算法技術。

⑤檢索結果的智能化輸出技術。

⑥高效的搜索算法和服務器本地化。

在檢索功能方面，百度還具有如下的功能：體貼的提示功能、快照功能、專業的MP3搜索功能、便於用户交流的“貼吧”功能、百度常用搜索功能等。